虚拟乐器人性化演奏效果的可实现性

谢林玲 李文韫

摘  要：在当下计算机及其外延设备的性能不断提升的趋势下，计算机音乐也呈现了良好的发展态势。计算机音乐制作中的关键因素——虚拟乐器从采样样本的多层次性到采样精度的高标准上都得到了很好的发展。计算机音乐制作中虚拟乐器人性化效果的实现一直都是音乐创作者和技术工作者所探求的目标。采样音色的高度发展、音序软件的强大功能都使得人性化效果的实现得以完善。该文主要对Kontakt采样器中的调制功能和KSP脚本编辑功能进行了分析讨论，以此为例来说明计算机音乐制作中虚拟乐器人性化效果的可实现性。

关键词：计算机音乐  虚拟乐器  人性化效果  采样器

中图分类号：TP391.41                       文献标识码：A                   文章编号：1672-3791（2021）01（a）-0029-03

Realization of the Humanized Performance of Virtual Instruments

XIE Linling  LI Wenyun

（School of Arts， Jinggangshan University， Ji'an， Jiangxi Province，343009 China）

Abstract： In the current trend of continuous improvement in the performance of computers and their extension equipment， computer music also presents a good development trend. The key factor in computer music production， virtual instrument， has been well developed from the multilevel sampling to the high standard of sampling accuracy. The realization of the humanized effect of virtual instrument in computer music production has always been the goal sought by music creators and technical workers. The high development of sampled timbre and the powerful function of sequence software make the realization of humanized effect perfect. In this paper， the modulation function of Kontakt sampler and KSP script editing function are analyzed and discussed.The paper takes this as an example to illustrate the humanization effect of virtual instrument in computer music production.

Key Words： Computer music; Virtual instruments; Humanization effect; Sampler

计算机音乐是计算机技术与音乐理论结合在一起所形成的，是科学技术与音乐艺术的完美结合[1]。自20世纪80年代MIDI诞生以来，计算机音乐因其有了统一的接入标准以及在音乐制作上的便利性而得到了巨大的发展。时至当下，计算机音乐几乎涉及音乐领域的各个方面，从古典音乐到流行音乐、从传统音乐到电子音乐、从音乐教育到商业制作等无所不在。在计算机音乐发展过程中，虚拟乐器音色与传统声学乐器相比所出现的音色机械、呆板、生硬的现象一直困扰着音乐创作者和技术工作者。因此，针对计算机音乐制作中虚拟乐器的人性化效果处理成为了音乐创作者和技术工作者们攻关的重要难题。可喜的是，随着数字技术与计算机性能的飞速发展，人机交互技术发展水平越来越高[2]，交互式电子音乐已成为当代电子音乐领域最具潜力的新兴门类[3]，加之虚拟乐器的制作也越来越精良，无论是在采样精度还是在采样容量上，都几乎达到了现时的理想化。因此，在计算机音乐制作过程中通过合理地使用与调制虚拟乐器的音色，完全可以实现其演奏效果的人性化。

1  虚拟乐器

虚拟乐器是指结合了音源数据库、传感器及数据采集系统、音频处理系统、音频可视复现系统、基于计算机的音频管理系统，以及基于互联网的音乐应用服务系统等的数字化音乐创作服务系统[4]。虚拟乐器的发展与音色合成技术是密不可分的，而音色合成技术又与音色采样技术关系密切，可以说虚拟的乐器的形成就是围绕着音色的采样与回放这一关键技术而进行展开的。

所谓采样就是将真实的乐器音色录制下来，然后以相应的音高或其他规则进行排列，最后在使用的过程中通过MIDI信号的输入来触发这些采样的样本。采样音色的容量大小及其压缩的范围直接影响着音色的质量，一般而言一个样本的采样容量越大、精度越高并且是无损格式，那么其音色的质量就越高。随着计算机性能及其外辅设备性能的大幅提升以及人们对音色逼真效果的不断追求，音色的采样容量从之前以KB、MB来计算，到现在动辄以GB，甚至数百GB的容量来计算，如仅仅只有3种钢琴样本的象牙钢琴（IVORY）就达到了40 GB，一套完整的维也纳管弦乐（Vienna Symphony Library）就有500 GB;诸如此类庞大的音色库还有好莱坞管弦乐（Hollywood Orchestra）、BFD鼓音源（FXpansion BFD）、世界民族音源（Ethno Instrument）、Kontakt Library等。現在的音色采样技术概念已然是一个多层的、多维的结构，在采样制作的过程中，达到一件乐器具有的所有表现特征，在同一个音高上，其演奏的不同力度、演奏的不同技巧以及音与音之间的圆滑过渡都需要有不同的样本，样本的质量也都是采用24 bit/96 kHz采样精度的无损格式。

由此可以看出，当下的虚拟乐器在性能以及音色的真实程度上已然达到了人们的听觉满意度，而如何有效地使用这些音色，使其在制作演奏过程中获得更为人性化的效果，这在Kontakt采样器的应用中可以充分体现。

2  Kontakt采样器及其人性化演奏效果的实现

Kontakt采样器是一个既可以独立运行又可以作为音色插件在音序软件中使用的软件采样器。可以兼容多平台、多系统中使用，除了支持自身的.NKI和.NKS格式的音色插件外，还可以支持VST、RTAS、AU等插件格式，可以在任意一个音序软件中使用。其自身加入了大量的调制功能与效果处理机制，如Compressor（压缩效果器）、Limiter（限制效果器）、Inverter（相位反转）、AET Filter（AET滤波）等，同时还可以借助第三方的效果插件来对音色进行美化、润色与修饰，使其在使用过程中能最大限度地让音色呈现人性化的效果。另外，正由于Kontakt采样器在业界的地位越来越高，更多的第三方音色生产厂家开始开发和生产Kontakt格式的音色插件，极大地丰富了Kontakt采样器的音色库。Kontakt采样器因其强大的兼容性与出众的操作性能，引领了当前采样器的主流方向。该文主要从Kontakt的调制功能与KSP的脚本编辑功能方面来分析其人性化演奏效果的可实现性。

2.1 Kontakt的调制功能

在Kontakt采样器中提供了很多演奏效果的调制模块，具体可以分为4类。Envelopes（包络调制）主要是通过对包络曲线的调制来改变参数;LFO（低频振荡器调制），根据振荡波形的形状来对目标参数进行调制;Others（其他调制），这个模块具有多样性，包含了步进调制、包络跟随调制以及滑音功能的调制;External（外部调制），通过MIDI控制器、音符键位等的触发来启动调制功能。从这4类调制模块中可以看出，在Kontakt的调制模块中可以分为内部和外部调制模块两大类别，包络、低频振荡器以及其他调制属于内部调制模块，External（外部调制）属于外部调制模块，两大类别在调制功能上有着一定的区别。通过对调制模块中的各种参数进行调节，可以使虚拟乐器演奏过程中根据音乐表现的需求实时地予以变化，进而实现人性化的效果。

以包络调制来说，可以对所展现的包络线进行不同的调制来改变演奏效果。比如可以通过拖拽包络线两端的节点来改变包络线的形态，随之也就改变了调制源信号输出的实际参数。包络线的调节实际上是更为自由的，还可以在这条线的任一位置单击鼠标右键来制造新的包络调节点。另外，如果觉得这一调节还不足以达到使用的要求，那么还可以通过激活Table（栅格）的功能，此时包络线窗口则变成了一个由128个栅格组成的窗口，在这里可以通过修改每一个栅格的参数来对包络进行更为精细的设置与调节。

合理地使用这4种调制模块，可以使虚拟乐器在使用过程中实时地呈现音乐制作者所需要的音色效果。

2.2 KSP脚本编辑功能

Kontakt Script Processor（KSP）脚本引擎是Kontakt采样器中的一个工作模块，其脚本代码本质上是一种基于C语言的编程语言[5]。这一功能是自Kontakt2的版本时所出现的，至现在的Kontakt6.3在性能上已有了大幅的更新与提升。这一脚本编辑功能完全打破了软件的固定化，使得软件无限的扩展化、个人化。音乐制作者可以根据自己的需求，通过脚本编辑编制出自己所需的内容，如MIDI踏板的控制，特别样本层的自动触发等复杂的动作，其最终的目的就是实现采样音色的人性化演奏效果，同时化繁为简，减少演奏过程中难度系数。

Kontakt采样器中乐器脚本的基本作用就相当于MIDI音符从进入到触发这个乐器中间的衔接工具。这个MIDI音符和控制器信息的处理是通过脚本编輯器中事先编辑好的脚本代码来执行的。比如，在脚本编辑器中添加一段和弦代码，就可以演奏键盘中的一个音来实现一个和弦的演奏，从而减少了演奏的难度，提升了虚拟乐器的可演奏性。在Kontakt采样器中内置了许多预置的脚本代码，可以通过打开Script Editor窗口，快速地调用预置的脚本代码，从而为乐器添加各种所需要的功能效果。另外，脚本编辑是自由的，当预置的脚本不能满足使用时，还可以对现有的脚本进行编辑和修改，又或者可以完全重新编写所需要的脚本。

脚本代码的可编辑性极大地丰富了Kontakt的使用功能，使虚拟乐器的人性化演奏效果称为可能，同时还扩展了虚拟乐器的可演奏性，为音乐制作者增添了创作利器。在对音色的调制上，Kontakt还有许多其他的功能模块，如源模块、各种效果类模块、滤波类模块等。在实际应用过程中，对这些模块予以合理的调制，要实现虚拟乐器演奏的人性化效果已不是困难之事。

3  结语

随着计算机音乐技术及其周边设备性能的提升，虚拟乐器在使用过程中的人性化效果实现已经完全可以达到。除了在采样器中调节采样样本的原始音色之外，在音序软件中也可以直接进行调节。所谓音序软件，又称为数字音频工作站（Digital Audio Workstation），它是控制音源执行MIDI信息命令，发出声音以及编辑声音的计算机应用程序。当前的音序软件功能都非常的强大，除了经常使用的录音、MIDI制作、影视配乐等功能外，还具有音色合成与修饰等功能。虚拟乐器在加载到音序软件中，可以通过包络线对其力度进行调控，可以通过改变音符的时值来体现其演奏技巧等，也可以通过其自带的或者第三方效果器对所加载的音色进行调制。总之，无论是在Kontakt这类采样器中进行音色调制还是直接在音序软件中对音色效果进行调节，只要对虚拟乐器的性能、技巧、参数掌握的透彻并且在应用过程中进行合理的调节，虚拟乐器在使用过程中必然可以达到人性化的演奏效果。

参考文献

[1] 梁威.计算机音乐课程的发展历程及其人才培养的实践性[J].黄河之声，2019，543（18）：72-73.

[2] 罗泽仁.科学技术哲学视域下的人机交互技术研究[J].科技资讯，2020（15）：9-10.

[3] 范翎.交互式电子音乐研究[D].南京艺术学院，2017.

[4] 王汉熙.“虚拟乐器”技术专利现状分析与发展趋势[J].武汉理工大学学报，2017，39（6）：95-102.

[5] 张建荣.基于KSP脚本引擎的VR声音对象乐器设计[J].计算机应用与软件，2017，34（9）：174-177.

[6] 陈飞.Cubase10操作入门教程[M].北京：人民邮电出版社，2020：1-204.